美国3D生物打印市场（2024 - 2030）

美国3D 生物打印市场规模及趋势

美国2023年3D生物打印市场规模估计为4.791亿美元，预计2024年至2030年复合年增长率为8.9%。这种增长归因于多种因素，包括器官捐献者数量有限以及面临慢性呼吸系统疾病的老年人口不断增加。市场扩张的主要驱动力还包括研发投资的增加、技术进步以及慢性病患病率的上升。在新冠肺炎 (COVID-19) 危机中，3D 打印行业已加紧行动，致力于帮助医院生产抗击疫情的基本医疗设备。例如，位于美国马萨诸塞州的 Formlabs 公司每天生产 100,000 个鼻拭子用于 COVID-19 检测。

2023年，美国3D打印市场占全球3D生物打印市场的20.6%以上。个性化医疗的需求在推动行业增长以满足个性化医疗保健需求方面发挥着重要作用。此外，心力衰竭和肾功能衰竭等慢性疾病的流行凸显了有效 3D 生物打印解决方案的紧迫性，而人口老龄化进一步加剧了这种疾病的流行。由于捐赠者数量有限而导致器官短缺，3D 生物打印已成为一个关键的解决方案。干细胞研究得到了私营和公共部门越来越多的资助，一直是再生医学研发的焦点。 3D 生物打印技术的采用是一个关键驱动力，展示了该行业在应对关键医疗保健挑战方面对创新的承诺。

药物和疫苗测试的进展已经加快，科学家们利用新技术来确保安全完成临床前试验后对患者进行测试。此外，由于医疗界也面临呼吸机和呼吸机短缺的问题，因此正在采用 3D 生物打印技术来制造这些设备，以解决这一短缺问题。最近，3D 生物打印公司 CLECELL 使用其专有的 3D 打印机 U-FAB 结合其他生物打印技术开发了呼吸道上皮模型。呼吸道上皮是覆盖大部分呼吸道的一种组织，充当病原体和异物颗粒的屏障。它还借助粘液纤毛升降机防止感染和组织损伤。随着对这种呼吸道上皮模型的需求不断增加，生物 3D 打印市场预计将会增长。预计此类创新将在预测期内推动更高的市场增长。

许多生物治疗公司正在利用 3D 生物打印技术来加快研发速度。例如，Viscient Biosciences 利用 3D 生物打印技术创建肺组织，用于病毒感染性研究和寻找有效疗法。技术的进步、器官移植需求的增加以及准确、快速的药物测试的需求进一步推动了市场的增长。此外，院士和多家专注于3D生物打印技术商业化的初创企业的日益关注也促进了市场的扩张。

市场集中度及特征

美国3D生物打印行业的企业积极从事产品创新、并购和区域扩张等活动，以巩固自己的地位。该行业竞争激烈，以 Organovo、Stratasys 和 CELLINK 等大型跨国公司的存在为标志，每家公司都拥有强大的分销网络。制造商大力投资研发 (R&D) 活动的能力关系以及新产品的推出将推动行业增长。创新、专有生物墨水、合作和并购预计将进一步推动行业扩张。

技术进步催化了医疗保健和制药行业的革命，推动 3D 生物打印行业向前发展。对研发 (R&D) 活动的高度重视刺激了投资的增加，促进了创新和进步。值得注意的是，再生医学，特别是组织工程的进步，在塑造行业格局方面发挥了关键作用。例如，2022年3月，CELLINK推出了第三代LUMEN X，以满足研究人员和科学家对高分辨率生物打印能力的需求。

包括研究机构、生物技术公司和医疗保健提供者在内的各个利益相关者之间的合作已经培养了客户创新和知识共享的文化，进一步推动行业增长。一些公司正在战略性收购规模较小的公司，以巩固自己的地位。该战略使公司能够增强能力、扩大产品组合并提高竞争力。例如，2021 年 5 月，总部位于南卡罗来纳州 Rock Hill 的 3D 打印机和材料供应商 3D Systems 收购了 Allevi, Inc.，希望扩大其再生医学计划。

在生产用于临床应用的 3D 生物打印药物时，制造商遵守现行良好生产规范 (cGMP) 法规至关重要。这确保了产品制造过程中一致的质量控制。如果 3D 生物打印过程涉及活细胞或组织，则可能属于负责监督生物制品的生物制品评估与研究中心 (CBER) 的管辖范围。如果这个过程用于创建生物打印诉讼或器官用于移植或临床使用，制造商可能需要向 FDA 提交生物许可证批准 (BLA)。这是一份生物制品审批综合申请。因此，3D 打印制造商认为知识产权 (IP) 和专利对于维持对开发的产品或服务的控制至关重要。

产品多元化是旨在行业发展的企业的关键战略。这种方法包括推出新产品或增强现有产品，以满足不断变化的消费者需求、促进销售并确保竞争优势。通过扩大产品范围，企业可以吸引新客户、扩大业务并刺激收入增长。例如，2023 年 2 月，CELLINK 和南洋理工大学联合成立了一个研发实验室，专注于药物发现和再生医学等关键用例中的生物打印。

地域扩张是一项战略举措这不仅扩大了公司的行业影响力，而且还提供了许多好处，包括增加收入、竞争优势、多元化、品牌知名度、降低风险以及创新和增长的机会。例如，2023 年 7 月，Inventia Life Science Pty Ltd. 通过与 Biotron Healthcare 签订分销协议，加强了其在 RASTRUM 在印度行业的地位。

技术见解

2023 年，基于喷墨技术的收入份额最大，为 35.9%。依赖于喷墨技术的 3D 生物打印工艺受到特定硬件和技术的显着影响。采用生物墨水。基于喷墨的生物打印机被学者和研究人员广泛采用，有助于高效、大规模地生产生物材料。该技术的关键要素是生物墨水，其持续发展预计将成为市场增长的驱动力。值得注意的是，基于喷墨的生物打印机比基于激光的同类产品通常是首选。它们在医学上的广泛应用预计将大大促进该领域的增长。此外，喷墨打印越来越被认为是组织工程和药物输送系统应用的可行技术，进一步推动了其需求和可靠性。这种认可预计将在可预见的未来带来显着增长。

磁悬浮预计在预测期内将以 10.0% 的最快复合年增长率增长。这种增长归因于与技术相关的成本效率。由于其先进的功能、更高的速度和精度，预计磁悬浮将解决 3D 生物打印中超过 80.0% 的不准确性。这些生物打印机的应用包括毒性筛查、血管肌肉打印和人体细胞再生。例如，BioAssay 已成功使用基于磁悬浮的设备创建了类似组织的结构。该技术广泛应用于药物发现、毒理学测试以及临床前研究期间各种体外动物模型的创建，在生物技术领域研发活动增加的推动下，未来有望显着增长。

应用洞察

医疗在 2023 年占据最大的收入份额，达到 38.5%。由于医疗丸剂广泛用于治疗各种疾病，该市场正在经历显着增长。慢性疾病。对药品的需求不断增加，以及利用 3D 生物打印技术进行具有成本效益的生物药品生产，进一步推动了这一市场的发展。随着制药行业的规模不断扩大，参与者越来越多，对医用药物的需求也在不断增加。鉴于大量的人经常服用胶囊和药丸，预计市场将出现大幅增长

预计在预测期内，消费者/个人产品测试将以 15.0% 的最快复合年增长率增长。 3D 生物打印纸巾在消费品或个人产品中具有潜在应用，特别是在化妆品测试中。该技术预计将克服与动物测试相关的挑战。企业对这种产品测试方法持乐观态度，因为它相对成本效益高且更简单。例如，领先的化妆品公司欧莱雅已与 Organovo 合作创建 3D 打印皮肤组织。欧莱雅计划利用这些皮肤组织模型来开发、生产、测试​​、评估和销售非处方营养补充剂、护肤品、皮肤科、美容和化妆品。此外，使用 3D 生物打印进行个人产品测试的好处包括能够加快原型制作并降低原型制作成本，这是研发的关键步骤

美国主要 3D 生物打印公司见解

美国3D生物打印市场竞争激烈。主要公司正在关注各种战略举措，包括合作伙伴关系、产品和服务扩展、并购以及投资研发以创建先进的应用程序以获得竞争优势。例如，2019 年 11 月，CELLINK 开发了先进的 3D 生物打印机 Bio X6 和用于血管结构的 Lumen X。此外，瑞典公司Fluicell推出了Biopixlar，一种3D和2D高分辨率生物打印技术。公司还寻求合并、合作和收购，以增强其制造能力和应用产品组合。大约在同一时间，巴斯夫有限公司宣布收购 3D 打印服务提供商 Sculpteo。此次收购预计将有助于巴斯夫有限公司在市场上的发展并开发新型工业3D打印材料更多恶心。 

最新进展

• 2023 年 7 月，CELLINK 和 AXT 联手扩大大洋洲创新生物打印技术的使用范围。此次合作旨在利用 CELLINK 的尖端生物墨水和生物打印机推动再生医学、组织工程和药物发现领域的发展。 CELLINK 与 AXT 的战略合作突显了他们致力于扩大全球足迹并促进生物打印进步的决心。

• 2023 年 5 月，CELLINK 推出了第三代 LUMEN X，以满足需要高分辨率生物打印功能的研究人员和科学家的需求。 LUMEN X Gen 3 o显着提高打印机的分辨率。它配备了复杂的功能，例如专为细胞打印而设计的多重刚度和微流体系统结构。

• 2021 年 9 月，Inventia Life Science Pty Ltd. 与 Xylyx Bio 合作开发用于药物发现的组织特异性数字打印生物墨水。此次合作旨在通过增强 3D 细胞培养以获得更准确和可扩展的模型来改善药物发现。他们的目标是结合肝脏细胞外基质 (ECM) 特有的成分来生产坚固的 3D 生物打印组织模型，进一步推进药物开发和生物医学研究领域。

美国3D生物打印市场